Simulering av ventetid og effektivitet i sykehus - Separate eller kombinerte avdelinger for akutte og elektive pasienter

Mange sykehus opplever uønskede strykninger av elektive operasjoner fordi øyeblikkelig hjelp pasienter må prioriteres. Den elektive pasienten henvises til venting til det igjen er ledig kapasitet. Skjerming av sykehusenes elektive virksomhet er derfor et tilbakevendende tema i den helsepolitiske debatten. I denne artikkelen diskuterer vi fordeler og ulemper med skjerming av elektiv virksomhet med utgangspunkt i resultatene fra en simuleringsmodell. Modellsimuleringene er gjort med det norskutviklede dataprogrammet Powersim Constructor (versjon 2.5). En kombinert avdeling som både behandler akutte og elektive pasienter forventes å ha kortere ventetider og mindre overtidsbruk enn en løsning med separat akutt og separat elektiv avdeling. Bakgrunnen for dette er at større fleksibilitet i den kombinerte avdelingen i ressursbruk i behandling av elektive og akutte pasienter oppnår høyere gjennomsnittlig kapasitetsutnyttelse. I den kombinerte avdelingen står pasientene i fare for å bli strøket av programmet på operasjonsdagen siden de konkurrerer med akutte pasienter om kapasitet. Som kompensasjon for denne ulempen får de kortere ventetid i ordinær kø før behandling. Resultatene tyder på at skjerming av elektiv virksomhet i seg selv ikke er så gunstig som antatt siden den samlede kapasitetsutnyttelsen for begge avdelinger blir mindre enn ved den kombinerte avdelingen. Imidlertid kan separate avdelinger medføre muligheter for effektivisering av den elektive virksomheten som igjen vil kunne bidra til kortere ventetider.Venteliste; sykehus; kirurgi; systemdynamikk; pasientstrømmer; øyeblikkelig hjelp

Dynamisk simulering för att förbättra hanteringen av järnvägsstörningar

Within the Swedish rail network, maximum track capacity is reached on multiple sections with costly delays as a result. Therefore minimizing the time a train is stationary after a disruption such as overhead line damage or suicide is important. Prior work has mapped stakeholders within the management of the two scenarios, but due to complexity, finding effective means of improvement is difficult. This thesis discusses the value in simulating the management using a dynamic model by studying the characteristics, strengths, weaknesses and appropriate uses for the three main dynamic simulation methods: Discrete-event simulation, system dynamics and agent-based simulation. A discrete-event based model is chosen and presented, modelling each part of the management-chain as a time delay of random length. The result shows a disseminated total time required before operations can resume as well as time required for different events. The model provides means for the user to experiment and optimize the management based on real life given circumstances.Simulering kan förbättra hanteringen av järnvägsstörningar Förseningar i järnvägssystemet kostar årligen såväl industrin som samhället miljardbelopp. Därför är det viktigt att minimera tiden som ett tåg står stilla efter en störning, som till exempel ett kontaktledningsbrott eller en personpåkörning. I examensarbetet presenteras en simuleringsmodell som kan användas som ett verktyg för att hitta det mest tidseffektiva sättet att hantera en sådan störning. Kapacitetstaket är nått på flera ställen i den svenska järnvägen vilket medför att varje försening får följdeffekter på flera andra tåg i systemet. Självklart behöver orsakerna till förseningar förebyggas i den mån det går, men det är lika viktigt att få bort proppen i form av ett stillastående tåg så fort som möjligt efter att något inträffat. Examensarbetet utgår från en kartläggning av involverade aktörer och ingående processer vid hanteringen av en personpåkörning eller ett kontaktledningsbrott, gjord av forskare vid Lunds Universitet. Kartläggningen bygger på intervjuer och visar vem som kontaktar vem och ungefär hur lång tid respektive process tar. Redan från början är det lätt att se vilka delar som tar lång tid, men eftersom vissa processer sker parallellt med varandra är det inte säkert att en tidsminskning av en viss händelse innebär någon total tidsvinst. Det kanske bara leder till att exempelvis inkallad ersättningspersonal står och väntar på att räddningstjänsten ska slutföra sitt arbete innan tåget kan köras vidare. Mest effektivt är förmodligen att minska lite här och lite där, men hur mycket och var? Examensarbetets syfte är att undersöka dels möjligheterna, men även de potentiella vinsterna av att simulera hanteringen med hjälp av en dynamisk simuleringsmodell. Dynamisk simulering innebär, till skillnad från statisk simulering, att ingående värden och parametrar förändras och påverkar varandra under simuleringens gång. Dynamisk simulering är i sig inget nytt, men i den här typen av incidenthantering är det såvitt författaren vet helt oprövat. Rapporten sammanfattar och diskuterar egenskaper, styrkor, svagheter och lämpliga användningsområden för de tre vanligaste dynamiska simuleringsmetoderna: Diskret-händelsestyrd simulering, systemdynamik och agentbaserad simulering. Därefter väljs den metod som anses passa bäst ut och hanteringsprocessen byggs upp i en simuleringsmjukvara. Modellen som presenteras i rapporten simulerar varje process i hanteringen som en tidsfördröjning, som inom ett rimligt intervall är slumpmässigt lång. Det innebär att hanteringens totala tid blir olikt lång vid varje körning och simuleringen upprepas därför tusentals gånger. Resultatet blir en illustration av tidens spridning, med en topp kring ett medelvärde. Modellen har flera styrkor; dels illustrerar den systemets struktur och hur processerna hänger ihop med varandra på ett enkelt sätt, men framförallt tillåter den användaren att experimentera med tidsåtgången för olika händelser och se hur de påverkar den totala tiden. Faktum är att användning av modellen är det enda sättet att hitta de mest effektiva åtgärderna, eftersom förhållandena mellan de olika processerna förändras varje gång minsta ändring sker någonstans i modellen. Modellen kan användas för att testa idéer, teorier och för att identifiera var krutet bör läggas om en beslutsfattare exempelvis tilldelas resurser att spendera på att minimera tiden. Modellen är konstruerad utifrån hanteringen av järnvägsstörningar men kan naturligtvis även användas för att optimera hanteringen av egentligen vilken händelse som helst som triggar en känd kedja av händelser

Implementering av indikeringssystem på dieselmotor og tester av dieseloljer

This report shows the implementation of indication systems and the setup of the lab for a single cylinder diesel engine located at Bergen Univercity College. Further on a study of alternative fuels was carried out, basing the study upon the laboratory engine. Two methods were used to test the different fuels. Tests of different fuels on the engine were carried out. The new indication system was used to determine the thermodynamic differences regarding to change in fuel properties. Also a system for monitoring exhaust gases and emissions were used during the tests. Simulations using software was carried out to check the fuel properties and their differences. Both engine parameters and fuel properties were changed to simulate the tests on the laboratory engine.Rapporten viser implementering av et indikeringssystem på en laboratoriemotor, samt oppbygging av et motorlaboratorium med en enkeltsylindret dieselmotor ved HiB. Videre ble et forskningsprosjekt av alternative brennoljer utført på testmotoren. To metoder ble brukt til testingen: fysisk testing på motoren og simuleringsforsøk i programvare på PC. Fysiske tester på motoren, hvor det nye indikeringssystemet ble brukt, for å finne termodynamiske forskjeller i forbrenningen som følge av forskjeller i brennoljens egenskaper. I tillegg ble det brukt avgassmåleutstyr for å se på utslippsforskjeller under testene. Simuleringsforsøk ble gjort med programvare på PC for å sjekke om brennoljenes egenskaper påvirket motorens egenskaper. Resultatene ble sammenlignet opp mot måleresultatene fra testmotoren.Master i EnergiMAMN-ENERGENERGI399

Effekten av kortslutningsstrømmer på strømbegrensende spoler i høyspenningsanlegg med synkrongenerator

Beregning av kortslutningsstrømmer i høyspentanlegg, spesielt for feil nær en generator, er essensielt ved konstruksjon av et slikt anlegg. Det er en kjent sak at elektrodynamiske krefter, skapt av kortslutningsstrømmer, er den dimensjonerende faktoren for utstyr som fører strømmer i denne størrelsesordenen. Ved å benytte en strømbegrensende spole vil den mekaniske påkjenningen, som oppstår i samleskinner og annet tilkoblet utstyr, bli redusert. Under en kortslutning vil spolen sette opp et kraftig magnetfelt. Avhengig av innkapslingens konstruksjon kan det induseres virvelstrømmer i innkapslingen. Virvelstrømmene setter opp sitt eget magnetfelt som igjen påvirker kreftene som vil oppstå i spolen. Oppgaven baserer seg på en hendelse som fant sted i vannkraftverket Blåfalli Vik hvor det oppstod en kortslutning for noen år siden. Kortslutningsstrømmen forårsaket deformasjon av den strømbegrensende spolen, som igjen førte til jordslutning nært generatoren. Dokumentasjon fra anlegget er lagt til grunn for å lage simuleringsmodellen. Ved å benytte transientsimulering i ANSYS Maxwell undersøkes kreftene som virker på spolen under kortslutning. Simuleringsmodellen linkes opp mot en ekvivalentkrets for å ta hensyn til foranliggende nett og seriekapasitanser. I tillegg undersøkes transientspenningene som oppstår ved bryting av kortslutningsstrømmen. Dette ble gjort ved å modellere spolen med en ekvivalentkrets og simulerer i ATP Draw. Spolens frekvensrespons innhentes fra simuleringene i ANSYS Maxwell, og en ekvivalentkrets utarbeides på bakgrunn av dette. Både tilfelle med og uten strømklipping undersøkes. Deformering av den strømbegrensende spolen, i kombinasjon med spenningstransienter var trolig årsaken til gjennomslaget på generatorsiden av reaktoren ved hendelsen i Blåfalli Vik. Under kortslutning vil en strømbegrensende spole bli utsatt for store påkjenninger det er viktig for en designer av slikt utstyr å vite om: Spolen vil bli utsatt for en oscillerende kraft, både i lengde- og høyderetning. Konstrueres innkapslingen i ledende materiale vil det induseres virvelstrømmer som vil påvirke kraften som virker på spolen. Virvelstrømmene vil produsere varme, som kan medføre brannfare. Det er anbefalt å lage innkapslingen i et ikke ledende materiale. Det vil oppstå overspenninger ved utkobling av kortslutnignsstrømmen. I simuleringstilfellet var toppverdien til transientspenningen 3,5 ganger nominell spenning

Health Accounts and Other Welfare Accounts

Gesundheitskosten, Gesundheitsfinanzierung, Health care costs, Health care financing

Transientstabilitet-implementering ved BESS for offshore mikronett i øymodus

Konvensjonelle mikronett har tradisjonelt sikret spenning- og frekvensstabilitet med spinning-reserve fra roterende maskiner ved forstyrrelser i nettet. En økende andel av ikke-roterende energiproduksjon påvirker kraftsystemers pålitelighet og stabilitet. Batterienergilagringssystem (BESS = Battery energy storage system) kan sees på som en verdifull og pålitelig kilde som kan gi flere fordeler, fleksibilitet og stabilitet til et mikronett. Ved bruk av et BESS i et mikronett kan energi trekkes eller tilføres et nett ved forstyrrelser for å sikre spenning- og frekvensstabilitet. Denne rapporten undersøker flere konvertermodeller og kontrollstrategier for å finne en passende BESS-topologi som er i stand til å bidra med spinning-reserve ved store forstyrrelser i et mikronett i øymodus uten annen energiproduksjon. Rapporten kan deles i to. Dens første formål er å designe et BESS som kan implementeres i et mikronett. Dens andre formål er å undersøke hvordan et BESS kan sikre transient spenning- og frekvensstabilitet for store forstyrrelser i et mikronett i øymodus. For den første delen av oppgaven er et to-stegs BESS designet og simulert i MATLAB Simulink. BESS-stegene er testet separat og sammensatt for varierende lastbetingelser. Resultatene viser at systemet er stabilt for drift i begge retninger. I tillegg kan systemet synkroniseres til eksternt nett på en tilfredstillende og effektiv måte. Resultatene indikerer også at systemet tåler lastbetingelser langt utenfor sin tiltenkte nominelle verdi. En Fast Fourier transform-analyse er utført for lastbetingelser rundt tiltenkt nominell verdi for å verifisere ytelsen til LCL filteret som er en kritisk komponent. Resultatene fra analysen viser at filteret er i stand til å dempe svitsjeharmoniene til et akseptabelt nivå i henhold til IEEE-standardene. I den andre delen av oppgaven er det bygget en simuleringsmodell i MATLAB Simulink for å undersøke hvordan spenning- og frekvenstransienter forutsaket av lastendringer kan reduseres ved effekttilførsel av et BESS. Systemet ble testet for et gitt lastscenario for å se hvordan økt tilførsel av effekt per tidsenhet fra et BESS påvirket spenning- og frekvenstransientene. Resultatene viser at spenning- og frekvenstransientene reduseres for høyere effekter tilført per tidsenhet. Ut fra resultatene undersøkes en grense for hvor mye effekt per tidsenhet som må tilføres for det gitte lastscenariet for å oppfylle kravene til transient spenning- og frekvensstabilitet fra IEC 61892 standardene.Conventional microgrids have traditionally secured voltage- and frequency stability by using spinning reserve from large rotating machines when a large electrical disturbance in the grid occurs. An increasing amount of non-rotating energy production in the grid influence a power system's reliability and stability. A battery energy storage system (BESS) can be viewed as a valuable and reliable source of energy that can provide several advantages, such as flexibility and stability to a microgrid. By implementing a BESS in a microgrid energy can be supplied or consumed from the grid in the event of electrical disturbances to ensure voltage- and frequency stability. This thesis examines several converter models and control strategies to find a suitable BESS-topology providing spinning reserve in the event of a large electrical disturbance in an islanded microgrid with no other means of generation. The first purpose of the thesis is to design a BESS that can be implemented in a microgrid. The second purpose is to investigate how a BESS can secure transient voltage- and frequency stability for large disturbances in an islanded microgrid. In the first part of this thesis a two-stage BESS is designed and simulated in MATLAB Simulink. The BESS-stages are tested separately and together for varying load conditions. The results show that the system is stabile for charging and discharging mode. In addition, the system can be synchronized to an external grid in a satisfactory and efficient way. The results indicate also that that the system can handle load conditions well outside its nominal range. A \textit{Fast Fourier transform}-analysis is conducted for load conditions around intended nominal values to verify the performance of the LCL-filter which is a critical component of the BESS. The results from the analysis show that the filter is capable of dampening switching harmonics to an acceptable level in accordance to IEEE-standards. For the second part of the thesis a simulation model is built in MATLAB Simulink to examine how voltage- and frequency transients caused by a large electrical disturbance can be reduced by increased power supplied from the BESS. The system was tested for a given load condition to see how increased power supply per unit of time from a BESS influenced voltage- and frequency transients. The results indicate that said transients are reduced when a larger supply of power is implemented. From the results, a limit for how much power must be supplied for the given load condition to comply with regulations for transient voltage- and frequency stability in IEC 61892 standards, is achieved.Masteroppgave i energiENERGI399MAMN-ENER

Modellering av tågnät på Arriva DK

Purpose: The purpose of this thesis is to develop two simulation models of Arrivas train network in Denmark to facilitate the process of timetabling. One of the models assumes deterministic times in the other model these times are stochastic. The purpose of the deterministic model is to evaluate if timetables are free from conflicts, a process that currently involves a lot of manual labor. The main goal of the stochastic model is to be able to compare different timetables, using a more realistic model of the train network that compensates for the inherent uncertainties in travel and stop times. The goal is not to develop a finished product for immediate practical implementation. The aim has been to develop a platform and process for modelling and serve as first version for further improvement. Delimitations: The models focus on normal operations. Therefore unexpected events like signal errors, accidents etc. are disregarded. Another delimitation is that the availability of trains and staff, and how it affects the timetable, are disregarded. Additional delimitations are that the model only accounts for Arriva trains and not for their competitors’ trains, and that the decision process for prioritizing trains when conflicts occur is simplified in the simulation models. v Method: The method used in this thesis is a modified version of the 8-step process for large simulation projects in Hillier and Lieberman (2010, pp. 959-963). The process has been implemented in two stages, one for each model. Conclusions: Verification and validation show that the deterministic model is consistent with reality. The model is therefore considered ready to be used as an aid in the process of making new timetables. The stochastic model has been more difficult to validate. This is because the material plan and service plan is not yet included in the simulation model, which makes it hard to compare the simulation results to the observed data for the real system. However, validity has been achieved for the logic of the system, and for the distributions of transport times and number of passengers. We can also conclude that the distributions for the time spent on stations needs to be further investigated and validated. There is also an uncertainty about the rules of prioritization of trains in case there are delays. During the validation of the model, the dataset has shown lack of quality in large parts of the total set. Therefore we recommend Arriva to investigate their data collection. After the quality of the data is improved, we recommend Arriva to implement the service plan and material plan into the simulation model to be able make a fair comparison between observed data and simulation results

Simuleringsanalys för produktionshöjande åtgärder på SCA Cellplast

För en tid sedan så bestämde sig SCA Cellplast, som producerar cellplast huvudsakligen till förpackningar, för att lägga ner en av sina tre fabriker i Sverige. Syftet med detta var att man skulle få bättre kostnadseffektivitet i sin produktion. Som en konsekvens av detta så flyttades ett antal maskiner ner till SCA Cellplasts fabrik i Värnamo, en fabrik som till följd av detta blev väldigt trång och fick en försämrad leveransprecision. Man kontaktade med anledning av problemen som uppstod institutionen för förpackningslogistik vid LTH med ett förslag på ett examensarbete för att utreda dessa. Efter att ha besökt fabriken i Värnamo och pratat med SCA Cellplasts VD Magnus Carlsson och vår handledare Ola Johansson på institutionen för förpackningslogistik vid LTH så bestämde vi oss för att genomföra en simuleringsstudie av produktionen för att kunna öka produktionsvolymen med ca femton procent. Studiens fokus ligger på att identifiera flaskhalsar i produktionen och att undersöka hur dessa kan elimineras och huruvida maskinkapaciteten kan medge den efterfrågade ökningen i produktionsvolym. Förutom detta så har vi undersökt vad som händer då man minskar ställtiderna som i dagsläget både är stora och varierar kraftigt. Om man minskar dessa och dess varians så kan man öka flexibiliteten i produktionen avsevärt och kan arbeta mera enligt den japanska produktionsfilosofin. Våra resultat tyder på att man mycket väl med bibehållen maskinpark kan uppnå en femtonprocentig ökning av produktionsvolymen. Men det krävs en del åtgärder från SCA's sida. Man måste komma till rätta med den stora varians som idag finns i produktionen och det bästa sättet att komma till rätta med det problemet är att i en högre grad dokumentera avvikelserna och förbättra rutinerna. Dessutom så bör man förbättra rutinerna vid verktygsbyten i maskinerna. På så vis kan man få ner ställtiderna

Agentbasert modellering : en del av samfunnsvitenskapenes verktøykasse

Agentbasert modellering – en del av samfunnsvitenskapenes verktøykasse I denne artikkelen introduserer vi agentbaserte modeller og gir eksempler på hvordan slike modeller har vært brukt i analyser av sosiale fenomener. Agentbaserte modeller er databaserte simuleringsmodeller som definerer et sett med agenter som handler og samhandler innenfor bestemte omgivelser. Med utgangspunkt i dette kan en studere hvordan det genereres samhandlingsmønstre og strukturer mellom agentene. Agentbaserte modeller kan på denne måten hjelpe samfunnsforskere til bedre forståelse av sosiale mekanismer og prosesser. De er nyttige for utviklingen av samfunnsfagene fordi de i større grad enn matematisk-analytiske modeller tillater forskeren å undersøke enkeltelementer og mekanismer – nuts and bolts – i kompliserte sosiale prosesser.Agent-based modelling - A toolbox for social scientists. In this article, we introduce agent-based models and give examples of how they have been used in various analyses of social phenomena. Computer-based models such as these take agents and their physical and social environment as a starting point to reveal the interaction patterns and structures that emerge when agents interact. We argue that agent-based modelling can help social scientists to better understand social mechanisms and processes. Agent-based models are useful for the development of the social sciences because, to a much greater extent than analytical mathematical models, they permit the researcher to examine elements and mechanisms – the nuts and bolts – of complex social processes